(57)【要約】【課題】タッチパネル機能を備えた表示部を配置する筐体が押下方向へ動く場合であっても、正しい入力位置を検出することが可能な「タッチパネル入力装置」を提供すること。【解決手段】タッチパネル入力装置１０は、可動ノーズに配置された表示部と、表示部の前面に設置されたタッチパネル１１と、可動ノーズの傾斜角度を検出する可動ノーズ傾斜検出部１２ａと、傾斜角度に応じた基準信号値が格納された記憶部１４と、基準信号値とタッチパネルが押下されることによって出力される信号とを比較する比較部１３と、可動ノーズ傾斜検出部１２ａから傾斜角度を取得して傾斜角度に応じた基準信号値を記憶部１４から抽出し、比較部１３に基準信号値を設定する制御部１５と、を備える。基準信号値は、可動ノーズを閉じた状態でタッチパネル１１を押下する圧力で各傾斜角度のタッチパネル１１を押下したときに出力される信号値であるようにしてもよい。【選択図】図２
2010165293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動ノーズに配置された表示部と、
前記表示部の前面に設置されたタッチパネルと、
前記可動ノーズの傾斜角度を検出する可動ノーズ傾斜検出部と、
前記傾斜角度に応じた基準信号値が格納された記憶部と、
前記基準信号値と前記タッチパネルが押下されることによって出力される信号とを比較する比較部と、
前記可動ノーズ傾斜検出部から傾斜角度を取得して該傾斜角度に応じた基準信号値を前記記憶部から抽出し、前記比較部に基準信号値を設定する制御部と、
を備えたことを特徴とするタッチパネル入力装置。
【請求項２】
前記基準信号値は、前記可動ノーズの各傾斜角度毎に決定され、可動ノーズを閉じた状態で前記タッチパネルを押下する圧力で前記各傾斜角度の前記タッチパネルを押下したときに出力される信号値であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル入力装置。
【請求項３】
前記基準信号値は、前記タッチパネルの領域を中央部領域と周辺部領域とに区分したとき、各領域毎に前記各傾斜角度のタッチパネルを押下したときに出力される信号値であることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル入力装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記タッチパネルが押下された位置を検出し、当該検出した位置が前記中央部領域に存在するとき、当該検出した位置をタッチパネル押下位置とすることを特徴とする請求項３に記載のタッチパネル入力装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記タッチパネルが押下された位置を検出し、当該検出した位置が前記周辺部領域に存在するとき、当該領域に対応する基準信号値を再設定して、タッチパネル押下位置を検出することを特徴とする請求項４に記載のタッチパネル入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押圧位置の座標を検出するアナログ方式のタッチパネル入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器の入力装置としてタッチパネルが使用されている。タッチパネルは、抵抗膜を用いたものや静電容量によるものがあり、抵抗膜を用いたタッチパネルは、微小なスペーサにより所定の間隔を空けた２枚の均一な抵抗膜が押圧により接触した位置を、一方の抵抗膜にかけられた電圧勾配により他方の抵抗膜で電圧として読み取る構造になっている。
【０００３】
タッチパネルは使用状況によっては押圧位置を正しく認識できない場合が発生する。例えば、押下圧力が弱い場合や押下面積が広い場合には押下した位置とは異なる位置が押されたと判定され、検出位置が不正確になってしまう。
【０００４】
このような不正確な位置検出を防止するため、種々の技術が検討されている。特許文献１には、静電容量型のタッチパネルにおいて、表面が濡れるおそれがあるときには感度を自動的に下げて誤動作を防止するタッチパネル装置が記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、タッチパネルの押下時間又は圧力を計測し、押下したことを判定する閾値をユーザ毎に設定することが可能なタッチパネル入力装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−０３０６４６号公報
【特許文献２】特開２００７−１０９０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、タッチパネルの押下時間や押下の圧力、または、タッチパネルが使用される環境を考慮することによって、押下位置の検出精度を向上するようにしている。
【０００８】
一方、車載用電子機器において、メディア挿入排出口を有する本体機器側の前面部を、液晶モニタ等の表示画面を有する可動ノーズで開閉できるようにした、可動ノーズ方式のパネル装置が普及してきている。このようなパネル装置では、通常、可動ノーズを起立姿勢の閉位置に保持して地図情報等が表示される表示画面を見やすくしておき、ＣＤやＤＶＤ等のメディアを出し入れするときには可動ノーズを手前に倒してメディア挿入排出口を露出させるようにしている。
【０００９】
このような表示画面上に配置されたタッチパネルを、可動ノーズを手前に倒した状態で使用すると、可動ノーズ自体が押下方向に移動するため、可動ノーズを閉じた状態でタッチパネルを使用する場合に比べて押下圧力を強くすることが要求される。このように、タッチパネルが設置されている筐体自体が動くことによってタッチパネルの押下位置検出が不安定になってしまう。
【００１０】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑みなされたものであり、タッチパネル機能を備えた表示部を配置する筐体がタッチパネルの押下方向へ動く場合であっても、正しい入力位置を検出することが可能なタッチパネル入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した従来技術の課題を解決するため、本発明の一形態によれば、可動ノーズに配置された表示部と、前記表示部の前面に設置されたタッチパネルと、前記可動ノーズの傾斜角度を検出する可動ノーズ傾斜検出部と、前記傾斜角度に応じた基準信号値が格納された記憶部と、前記基準信号値と前記タッチパネルが押下されることによって出力される信号とを比較する比較部と、前記可動ノーズ傾斜検出部から傾斜角度を取得して該傾斜角度に応じた基準信号値を前記記憶部から抽出し、前記比較部の基準信号値を設定する制御部と、を備えたことを特徴とするタッチパネル入力装置が提供される。
【００１２】
上記形態に係るタッチパネル入力装置において、前記基準信号値は、前記可動ノーズの各傾斜角度毎に決定され、可動ノーズを閉じた状態で前記タッチパネルを押下する圧力で前記各傾斜角度の前記タッチパネルを押下したときに出力される信号値であるようにしてもよく、前記基準信号値は、前記タッチパネルの領域を中央部領域と周辺部領域とに区分したとき、各領域毎に前記各傾斜角度のタッチパネルを押下したときに出力される信号値であるようにしてもよい。
【００１３】
また、上記形態に係るタッチパネル入力装置において、前記制御部は、前記タッチパネルが押下された位置を検出し、当該検出した位置が前記中央部領域に存在するとき、当該検出した位置をタッチパネル押下位置とするようにしてもよく、前記制御部は、前記タッチパネルが押下された位置を検出し、当該検出した位置が前記周辺部領域に存在するとき、当該領域に対応する基準信号値を再設定して、タッチパネル押下位置を検出するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るタッチパネル入力装置によれば、タッチパネルが配置されている可動ノーズの開閉状態に応じて、タッチパネルを押下したか否かを検出する信号の基準値を調整するようにしている。これにより、可動ノーズがタッチパネルの押下により押下方向に動く場合であっても、軽い入力荷重でタッチパネルの押下を検出することが可能となり、可動ノーズの逃げの分に相当する力を加える必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係るタッチパネル入力装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２（ａ）は図１のタッチパネル入力装置における主要部の回路図であり、図２（ｂ）は、タッチパネルを側面から見た図である。
【図３】表示画面を有する可動ノーズを示す図である。
【図４】タッチパネルのタッチ位置を検出する処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明に係るタッチパネル入力装置１０の概略構成をブロック図の形態で示したものであり、図２は、タッチパネル入力装置の主要部の回路図を示したものである。
【００１８】
本実施形態に係るタッチパネル入力装置１０は、基本構成として、タッチパネル１１と、可動ノーズ駆動機構部１２と、押下出力比較部１３と、記憶部１４と、制御部１５と、を備えている。
【００１９】
タッチパネル１１は、例えば抵抗膜方式のタッチパネルであり、可動ノーズに配置された表示画面の前面に設置されている。
【００２０】
可動ノーズ駆動機構部１２は、可動ノーズ開閉ボタン（不図示）の操作により可動ノーズの開閉を行うように可動ノーズを駆動するものであり、可動ノーズの傾斜角度を検出する傾斜角度検出部１２ａを有している。
【００２１】
押下出力比較部１３は、タッチパネル１１からの押下を示す押下信号と、押下したとみなされる予め設定される基準信号値とを比較して、押下したとみなされたときに押下信号を出力する。
【００２２】
押下出力比較部１３は具体的には図２に示すようにタッチパネル１１から出力された信号と基準信号とを比較するコンパレータ２１で構成されている。また、基準信号は電圧Ｖｃｃとグランド間に設けられた電子ボリュームＲ３により電圧を調整してコンパレータ２１に供給される。
【００２３】
制御部１５は、例えばマイクロコンピュータで構成され、可動ノーズの傾斜角度を検出して、傾斜角度に応じた基準信号値を記憶部１４から抽出して、電子ボリュームＲ３を制御し、コンパレータ２１の基準信号値を設定する。また、タッチパネル１１の検出された位置に応じてコンパレータ２１に供給する基準信号値を再設定する等の制御を行う。
【００２４】
記憶部１４は、例えばフラッシュメモリ等の半導体メモリやハードディスク（ＨＤＤ）で構成され、タッチパネル１１が配置されている可動ノーズの傾斜角度に応じた基準信号値を対応付けて格納している。
【００２５】
このように構成されたタッチパネル入力装置１０において、制御部１５は、タッチパネル１１が設置されている可動ノーズの傾斜角度を取得し、傾斜角度に応じたタッチパネル入力位置検出のための信号の基準信号値を記憶部１４から抽出する。この基準信号値に従って電子ボリュームＲ３を調整し、タッチパネル１１にタッチされた位置検出を行う。また、検出される位置がタッチパネル１１の周辺部等の所定の位置の場合には、基準信号値を再設定し、より正確な位置検出を行う。
【００２６】
（タッチパネル位置検出の動作）
図２（ａ）は、図１のタッチパネル入力装置における主要部の回路図を示した図であり、抵抗膜方式のタッチパネルの等価回路を含んでいる。図２（ｂ）は、タッチパネル１１を側面から見た図である。図２（ｂ）に示すように、タッチパネル１１は、Ｘ方向の上側抵抗膜フィルム２１、Ｙ方向の下側抵抗膜フィルム２２のそれぞれに電極２３，２４が設けられている。上側抵抗膜フィルム２１と下側抵抗膜フィルム２２との間にはわずかな隙間があり、タッチペンや指等でタッチした部分が接触するように構成されている。
【００２７】
図２（ａ）のタッチパネル１１の等価回路において、点線部ＴＰＲ１はＸ０−Ｘ１端子間の抵抗を表し、点線部ＴＰＲ２はＹ０−Ｙ１端子間の抵抗を表している。タッチパネル１１上をタッチした位置の検出は次のようにして行われる。上側抵抗膜フィルム２１及び下側抵抗膜フィルム２２に電圧を加え、抵抗ＴＰＲ１と抵抗ＴＰＲ２とが接触した位置に比例する電圧値を他方の抵抗膜フィルムの電極から取り出す。これを上側抵抗膜フィルム２１、下側抵抗膜フィルム２２で交互に繰り返すことにより入力座標を取り込む。
【００２８】
例えば、Ｘ座標を取り込むにはスイッチＱ１及びスイッチＱ４をオンにしてＸ０−Ｘ１端子間に電圧を印加し、Ｙ０又はＹ１端子から電圧値を読み取る。読み取られた電圧値によって、Ｘ軸上のどの点が押下されたかを検出することができる。また、Ｙ座標を取り込むにはスイッチＱ２及びスイッチＱ３をオンにしてＹ０−Ｙ１端子間に電圧を印加し、Ｘ０又はＸ１端子から電圧値を読み取る。読み取られた電圧値によって、Ｙ軸上のどの点が押下されたかを検出することができる。
【００２９】
このとき、押下する力が強ければ検出される電圧は矩形状となるが、押下する力が弱いと検出される電圧波形はなまった波形になり、出力値が異なり押下した位置を正確に検出することができない。これは、上側抵抗膜フィルム２１と下側抵抗膜フィルム２２との間に生じる接触抵抗の増加や、抵抗膜フィルムや配線パターンに存在する容量成分との関係によって発生する。
【００３０】
（可動ノーズの表示画面にタッチパネルを使用した例）
次に、タッチパネル１１が可動ノーズに配置された表示画面上に使用されている場合について説明する。
【００３１】
図３は、可動ノーズを備えた車載機器の例であり、図３（ａ）は、その側面図、図３（ｂ）は、可動ノーズを閉じた状態の斜視図、図３（ｃ）は、可動ノーズを開いた状態の斜視図を示している。
【００３２】
可動ノーズ３１はＣＤやＤＶＤ等のドライブ装置等が収容される本体３４の前面部の前面パネル（エスカッション）３５の前方に配置されている。可動ノーズ３１は、起立姿勢と傾倒姿勢とを選択可能になっている。前面パネル３５には、ＣＤやＤＶＤ等のメディアを挿入・排出するためのメディア挿入口（不図示）が設けられている。可動ノーズ３１の前面には、表示部３２や操作キーが配設されており、表示部３２はタッチパネル式のディスプレイとなっている。可動ノーズ３１はスライダ３３に接続されており、スライダ３３の位置に応じて起立姿勢や傾倒姿勢の状態になる。
【００３３】
図３（ｂ）は、スライダ３３が本体３４内部の後退位置に引き込まれている状態であり、可動ノーズ３１は起立姿勢に保持されている。そのため、前面パネル３５のメディア挿入口は可動ノーズ３１に覆い隠されている。この状態のときに可動ノーズ３１に設置されたタッチパネル式の表示部３２の入力操作や操作キーの押圧操作を行うと、可動ノーズ３１が押下方向（後方）に沈み込むことはなく、これらの操作を違和感なく行うことができる。
【００３４】
図３（ｂ）のような可動ノーズ３１の起立状態からスライダ３３を前進させ、可動ノーズ３１の下部がスライダ３３と共に前進し、可動ノーズ３１の上部は下降し、全体として可動ノーズ３１は次第に傾倒していく。
【００３５】
図３（ｃ）は、可動ノーズ３１が最大角度まで傾倒した状態を示している。この状態まで傾倒すると、前面パネル３５のメディア挿入口が露出し、この挿入口にＣＤやＤＶＤ等のメディアを挿入・排出することができる。
【００３６】
このように可動ノーズ３１が傾倒姿勢に保持されている状態において、可動ノーズ３１に設置されたタッチパネル式の表示部の入力操作や操作キーの押圧操作を行うと、可動ノーズ３１が押下方向（図３（ｃ）の下方）に沈み込み、可動ノーズ３１が起立姿勢に保持されているときに比べて沈み込みの分だけより強く押下しなければタッチされたことが検出されなくなる。
【００３７】
また、起立姿勢に保持されたときと同じ押下圧力でタッチしたとき、タッチされたことが検出された場合であっても、正確なタッチ位置の検出がされない場合が発生する。
【００３８】
そこで、可動ノーズの傾斜角度に応じて、押下したことを検出する基準信号値を予め求め、記憶部に傾斜角度と対応付けて格納しておく。
【００３９】
（基準信号値の測定について）
次に、押下したことを検出するための基準信号値の測定について説明する。
【００４０】
基準信号値の測定は、まず、可動ノーズをオープンにした状態でタッチパネル１１の所定の位置を押下したときの出力電圧（押下出力電圧）を測定する。このときの押下圧力は、例えば、可動ノーズをクローズにしたときの押下圧力とする。
【００４１】
可動ノーズをオープンにした状態では、押下方向に逃げるような変動分があるため、可動ノーズをクローズにしたときと同じ押下圧力で押下した場合には、上下の抵抗膜間の接触位置における接触抵抗が大きくなる。そのため、押下出力電圧は可動ノーズをクローズにしたときに検出される電圧よりも小さくなる。この押下出力電圧の値を可動ノーズをオープンにしたときの基準信号値とする。これにより、タッチパネル１１の入力操作において、押下したと判定されるために必要な荷重を軽くすることができ、クローズにしたときと同様な押下感覚でタッチパネル１１を操作することが可能となる。
【００４２】
上記した基準信号値の測定を、可動ノーズの固定可能な各傾斜角度毎に行う。
【００４３】
なお、これらの押下出力電圧は、検出位置が正しく検出される範囲であることが望ましい。そのため、押下する圧力を変えて、正確な位置が検出される最小電圧を検出する。例えば、正確な位置が検出される押下圧力を徐々に下げていき、位置検出に誤差が発生する直前の押下出力電圧を境界信号値とする。すなわち、基準信号値とする押下出力電圧値は、境界信号値よりも大きな電圧とすることが望ましい。
【００４４】
また、可動ノーズが同じ傾斜角度の状態であっても、押下したと判定される圧力がタッチパネル１１上の領域によって変わる場合がある。タッチパネル１１はその構造上、周辺や４隅には上側抵抗膜フィルム２１と下側抵抗膜フィルム２２とを張り合わせるための部材が存在している。そのため、タッチパネル１１の中央部の領域に比べて、周辺部及び４隅部の位置をタッチする際には中央部領域を押下するときよりも強い押下圧力が要求される。同じ押下圧力で中央部領域又は周辺部領域を押下すると、中央部領域においては正確な位置検出ができる場合であっても、周辺部領域では正確な位置検出ができない場合が発生し得る。すなわち、正確な位置が検出される最小電圧は、タッチパネルの中央部領域に比べて周辺部及び４隅部領域のほうが高くなる。
【００４５】
そこで、タッチパネル１１内を２つの領域（４隅及び周辺部とそれ以外の領域）に分け、それぞれの領域で上記基準信号値及び境界信号値を測定するようにして、可動ノーズの傾斜角度と対応付けて基準信号値及び境界信号値を対応テーブルに記録し、記憶部１４に保存しておく。
【００４６】
なお、タッチパネル内を２つの領域ではなく、３つの領域やそれ以上細かい領域に分けるようにしてもよい。その場合には、より正確なタッチ位置検出を行うことが可能となる。
【００４７】
また、タッチ位置検出の基準信号値及び境界信号値の測定を、特定の使用者毎に行うようにしてもよい。この場合には、使用者に応じた基準信号値を採用することができ、使用者によるタッチパネルの操作上の傾向等を含めた基準信号値とすることができる。例えば、使用者の押下圧力が、タッチパネル内の領域毎に異なる場合に、それに応じた基準値を設定することにより、正確な位置検出を行うことが可能となる。
【００４８】
（タッチパネル入力位置検出方法）
以下、本実施形態のタッチパネル入力装置１０におけるタッチパネル入力位置検出処理について、その処理フローの一例を表した図４を参照しながら説明する。
【００４９】
先ずステップＳ１１では、タッチパネル１１が配置されている可動ノーズの傾斜角度を検出する。この傾斜角度は可動ノーズ駆動装置１２ａから取り込む。
【００５０】
次のステップＳ１２では、取り込んだ可動ノーズの傾斜角度に対応する押下出力比較部１３に設定する基準信号値を記憶部１４に格納されている対応テーブルから取得する。ここでは、タッチパネルの中央部領域に対応する基準信号値を取得する。
【００５１】
次のステップＳ１３では、押下出力比較部１３の基準信号値を、電子ボリュームＲ３を調整して設定する。具体的には、電子ボリュームＲ３の抵抗値を調整して比較部の点Ａにおける電圧値を基準信号値になるように設定する。
【００５２】
上記のステップＳ１１からステップＳ１３までの処理によって、タッチパネル入力の準備がされる。
【００５３】
次のステップＳ１４では、タッチパネル１１が押下された位置を検出する。このタッチパネル１１が押下された状態では、可動ノーズの傾斜角度に応じ、押下の圧力が軽い場合でも位置情報に対応する電圧が出力されている。
【００５４】
次のステップＳ１５では、ステップＳ１４で取得した押下検出位置がタッチパネル１１内のどの領域であるかを検出する。この押下検出位置がタッチパネル１１の周辺部等の予め規定された位置か否かを検出する。周辺部等の所定の領域であればステップＳ１６に移行し、それ以外の領域であれば押下検出位置を押下位置として、本処理は終了する。
【００５５】
ステップＳ１６では、押下出力比較部１３に設定する基準信号値を再設定する。例えば、ステップＳ１４で検出した押下検出位置がタッチパネルの周辺部であるときには、タッチパネル１１の中央部を押下するときよりも強い押下圧力が要求される。中央部が押下されたことを判定する基準信号値を基に押下したか否かを判定しているため、必要な圧力よりも弱い圧力で押下したとみなされる場合がある。その場合、接触位置における接触抵抗が大きくなり、正確な位置が検出できないおそれもある。そのため、周辺部に特化した基準信号値を再設定することによって、正確な押下位置を判定可能なようにする。
【００５６】
次のステップＳ１７では、ステップＳ１６で再設定された基準信号値を基準として周辺部等の所定の位置が押下されたことを検出し、正確な押下位置を取得する。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態に係るタッチパネル入力装置においては、タッチパネルが配置された可動ノーズの傾斜角度に応じてタッチ状態を検出する基準信号値を変えるようにしている。これにより、可動ノーズがオープンになりタッチパネルをタッチする際にガタつきや押下方向に移動する場合であっても、軽い押下圧力によりタッチ位置を検出することが可能となる。
【符号の説明】
【００５８】
１０…タッチパネル入力装置、
１１…タッチパネル、
１２…可動ノーズ駆動機構、
１２ａ…傾斜角度検出部、
１３…押下出力比較部、
１４…記憶部、
１５…制御部、
２１…コンパレータ、
Ｒ３…電子ボリューム。
【図１】
2010165293.tif 000003
【図２】
2010165293.tif 000004
【図３】
2010165293.tif 000005
【図４】
2010165293.tif 000006